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  第28题      
  知识点：   证书应用   数字证书   用户登录   有效性
  关键词：   数字证书   网站   有效性        章/节：   安全认证方法与技术       

 
某Web网站向CA申请了数字证书。用户登录过程中可通过验证(28) 确认该字证书的有效性，以(29)。
 
 
  A.  CA的签名
 
  B.  网站的签名
 
  C.  会话密钥
 
  D.  DES密码
 
 
 

 
  第49题    2009年下半年  
   36%
数字证书中不包含的信息是(49)。
  第29题    2021年下半年  
   43%
某Web网站向CA申请了数字证书。用户登录过程中可通过验证(28) 确认该字证书的有效性，以(29)。
  第42题    2019年下半年  
   57%
用户A在CA申请了自己的数字证书1，下面的描述中正确的是（ ）。
   知识点讲解    
   · 证书应用    · 数字证书    · 用户登录    · 有效性
 
       证书应用
        数字证书采用公钥体制，即利用一对互相匹配的密钥进行加密和解密。每个用户将设定两个私钥（仅为本人所知的专用密钥，用来解密和签名）、公钥（由本人公开，用于加密和验证签名）和两个密钥，用以实现：
        （1）发送机密文件。发送方使用接收方的公钥进行加密，接收方便使用自己的私钥解密。
        （2）接收方能够通过数字证书来确认发送方的身份，发送方无法抵赖。
        （3）信息自数字签名后可以保证信息无法更改。
               数字证书的格式
               数字证书的格式一般使用X.509国际标准。X.509是广泛使用的证书格式之一，X.509用户公钥证书是由可信赖的证书权威机构（证书授权中心，CA）创建的，并且由CA或用户存放在X.500的目录中。
               在X.509格式中，数字证书通常包括版本号、序列号（CA下发的每个证书的序列号都是唯一的）、签名算法标识符、发行者名称、有效性、主体名称、主体的公开密钥信息、发行者唯一识别符、主体唯一识别符、扩充域、签名（即CA用自己的私钥对上述域进行数字签名的结果，也可以理解为CA中心对用户证书的签名）。
               数字证书的获取
               任何一个用户只要得到CA中心的公钥，就可以得到该CA中心为该用户签署的公钥。因为证书是不可伪造的，因此对于存放证书的目录无须施加特别的保护。
               因为用户数量多，因此会存在多个CA中心。但如果两个用户使用的是不同CA中心发放的证书，则无法直接使用证书，但如果两个证书发放机构之间已经安全地交换了公开密钥，则可以使用证书链来完成通信。
               证书的吊销
               证书到了有效期、用户私钥已泄露、用户放弃使用原CA中心的服务、CA中心私钥泄露都需吊销证书。这时CA中心会维护一个证书吊销列表CRL，以供大家查询。
 
       数字证书
        数字证书是各类终端实体和最终用户在网上进行信息交流及商务活动的身份证明，在电子交易的各个环节，交易的各方都需验证对方数字证书的有效性，从而解决相互间的信任问题。
        数字证书采用公钥体制，即利用一对互相匹配的密钥进行加密和解密。每个用户自己设定一个特定的仅为本人所知的私有密钥（私钥），用它进行解密和签名，同时设定一个公共密钥（公钥），并由本人公开，为一组用户所共享，用于加密和验证。公开密钥技术解决了密钥发布的管理问题。一般情况下，证书中还包括密钥的有效时间、发证机构（证书授权中心）的名称及该证书的序列号等信息。数字证书的格式遵循ITUT X.509国际标准。
        用户的数字证书由某个可信的证书发放机构（Certification Authority，CA）建立，并由CA或用户将其放入公共目录中，以供其他用户访问。目录服务器本身并不负责为用户创建数字证书，其作用仅仅是为用户访问数字证书提供方便。
        在X.509标准中，数字证书的一般格式包含的数据域如下。
        （1）版本号：用于区分X.509的不同版本。
        （2）序列号：由同一发行者（CA）发放的每个证书的序列号是唯一的。
        （3）签名算法：签署证书所用的算法及参数。
        （4）发行者：指建立和签署证书的CA的X.509名字。
        （5）有效期：包括证书有效期的起始时间和终止时间。
        （6）主体名：指证书持有者的名称及有关信息。
        （7）公钥：有效的公钥以及其使用方法。
        （8）发行者ID：任选的名字唯一地标识证书的发行者。
        （9）主体ID：任选的名字唯一地标识证书的持有者。
        （10）扩展域：添加的扩充信息。
        （11）认证机构的签名：用CA私钥对证书的签名。
               证书的获取
               CA为用户产生的证书应具有以下特性：
               （1）只要得到CA的公钥，就能由此得到CA为用户签署的公钥。
               （2）除CA外，其他任何人员都不能以不被察觉的方式修改证书的内容。
               因为证书是不可伪造的，因此无须对存放证书的目录施加特别的保护。
               如果所有用户都由同一CA签署证书，则这一CA必须取得所有用户的信任。用户证书除了能放在公共目录中供他人访问外，还可以由用户直接把证书转发给其他用户。用户B得到A的证书后，可相信用A的公钥加密的消息不会被他人获悉，还可信任用A的私钥签署的消息不是伪造的。
               如果用户数量很多，仅一个CA负责为所有用户签署证书可能不现实。通常应有多个CA，每个CA为一部分用户发行和签署证书。
               设用户A已从证书发放机构X1处获取了证书，用户B已从X2处获取了证书。如果A不知X2的公钥，他虽然能读取B的证书，但却无法验证用户B证书中X2的签名，因此B的证书对A来说是没有用处的。然而，如果两个证书发放机构X1和X2彼此间已经安全地交换了公开密钥，则A可通过以下过程获取B的公开密钥：
               （1）A从目录中获取由X1签署的X2的证书X1《X2》，因为A知道X1的公开密钥，所以能验证X2的证书，并从中得到X2的公开密钥。
               （2）A再从目录中获取由X2签署的B的证书X2《B》，并由X2的公开密钥对此加以验证，然后从中得到B的公开密钥。
               在以上过程中，A是通过一个证书链来获取B的公开密钥的，证书链可表示为
               X1《X2》X2《B》
               类似地，B能通过相反的证书链获取A的公开密钥，表示为
               X2《X1》X1《A》
               以上证书链中只涉及两个证书。同样，有N个证书的证书链可表示为
               X1《X2》X2《X3》…XN《B》
               此时，任意两个相邻的CAXi和CAXi+1已彼此间为对方建立了证书，对每一个CA来说，由其他CA为这一CA建立的所有证书都应存放于目录中，并使得用户知道所有证书相互之间的连接关系，从而可获取另一用户的公钥证书。X.509建议将所有的CA以层次结构组织起来，用户A可从目录中得到相应的证书以建立到B的以下证书链：
               X《W》W《V》V《U》U《Y》Y《Z》Z《B》
               并通过该证书链获取B的公开密钥。
               类似地，B可建立以下证书链以获取A的公开密钥：
               X《W》W《V》V《U》U《Y》Y《Z》Z《A》
               证书的吊销
               从证书的格式上可以看到，每个证书都有一个有效期，然而有些证书还未到截止日期就会被发放该证书的CA吊销，这可能是由于用户的私钥已被泄漏，或者该用户不再由该CA来认证，或者CA为该用户签署证书的私钥已经泄漏。为此，每个CA还必须维护一个证书吊销列表（Certificate Revocation List，CRL），其中存放所有未到期而被提前吊销的证书，包括该CA发放给用户和发放给其他CA的证书。CRL还必须由该CA签字，然后存放于目录中以供他人查询。
               CRL中的数据域包括发行者CA的名称、建立CRL的日期、计划公布下一CRL的日期以及每个被吊销的证书数据域。被吊销的证书数据域包括该证书的序列号和被吊销的日期。对一个CA来说，它发放的每个证书的序列号是唯一的，所以可用序列号来识别每个证书。
               因此，每个用户收到他人消息中的证书时都必须通过目录检查这一证书是否已经被吊销，为避免搜索目录引起的延迟以及因此而增加的费用，用户自己也可维护一个有效证书和被吊销证书的局部缓存区。
 
       用户登录
               PC端用户登录
                      功能描述
                      登录是用户在电子商务网站中进行各种商务活动的前提，登录模块的功能是判断用户是否合法（已注册），如果合法用户忘记了密码要能根据注册信息找回密码，如果是非法用户，登录了多次是否要进行限制，只有合法用户且密码正确才能登录成功。登录模块的基本功能如下图所示。
                      
                      登录模块基本流程图
                      界面设计
                      登录页面包括TextBox和Label控件，分别用于用户信息的输入及显示提示性文本信息，另外，验证控件对用户输入进行验证。登录页面如下图所示。
                      
                      登录界面
                      代码实现
                      当用户单击“登录”按钮时，首先验证控件会验证用户是否填写信息，如果没有填写则提示用户填写，如果已经填写了，则判断用户是否是合法用户，如果是合法用户，再判断用户密码是否正确。主要程序代码如下：
                      
               移动端用户登录
                      功能描述
                      与PC端一样，移动端登录是商务活动不可或缺的功能。用户应用社交、电商、金融等App必须进行注册登录，如微信、QQ、支付宝、淘宝、美团等。移动端用户账号登录注册主要有几种形式：第三方账号、手机号、邮箱。
                      （1）第三方账号（QQ、微信、微博等）。使用第三方账号优势是用户操作简单，方便用户快速的体验产品；其缺点是通过第三方平台获取到的用户信息太少，手机没有安装对应App时，通过网页进行登录认证需要输入账号密码，复杂度很高。移动端第三方登录模块的基本功能如下图所示。
                      
                      移动第三方登录模块基本流程图
                      （2）手机号注册登录。通过手机获取验证码（短信），验证后设置密码进行注册；登录时使用手机号和密码登录。获取验证码的优点是可以很大程度上防止恶意注册，可以导入通讯录关系而且用户不需要记忆成本；其缺点是短信验证码需要成本，用户隐私可能泄露，手机号丢失后找回复杂。移动端手机号注册登录模块的基本功能如下图所示。
                      
                      移动手机号注册登录模块基本流程图
                      （3）邮箱登录注册。邮箱登录验证成本低，对用户来说隐私性更好，但是移动端邮箱输入复杂，验证不方便，普及率不高普及率高。
                      界面设计
                      由于移动端（手机）屏幕的限制，长字符串的输入以及字母数字符号间的切换对用户来说很不方便，因此要特别注意在注册登录界面的设计环节。在输入方面增加单词的输入联想，邮箱的后缀列为选择菜单，输入手机号／卡号／验证码时自动弹出数字输入面板，减少冗余操作，默认勾选用户协议等；在显示方面，手机号、银行卡等长字符串应进行分类，如手机号显示为***_****_****，验证码短信发送时将数字显示到短信最前方，这样用户可以直接从短信摘要取得信息而不需要切换到短信应用。
                      代码实现
                      移动端界面的代码实现由于采用的编程方式各不相同，实现的过程差异很大，这里通过HTML、CSS和JSP+MySQL数据库设计一个简单的手机验证登录界面，如下图所示。当用户单击“获取验证码”按钮时，获取验证码设置点击事件，并将值发送到send()方法，然后判断是否传输成功。如果成功，为数据库中添加字段，由前端控制器方法实现添加成功后，服务器端JSON返回信息，随后前台进行登录验证。
                      
                      一个简单的手机注册登录界面
                      主要代码如下：
                      
                      
 
       有效性
        有效性是指软件产品在指定的使用环境下，使用户获得满足准确度和完整性要求的规定目标的能力。
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第28题    在手机中做本题